隨著數控機床加工速度的提高,對其加工精度的要求也越來越高,輪廓精度已成為影響加工工件表面品質的重要因素。就XY平臺伺服系統而言,輪廓加工軌跡是X、Y軸協調運動的合成結果,輪廓精度是各單軸位置精度和雙軸聯動精度的綜合。而系統運行時,X、Y軸受到的負載擾動、機械慣性以及雙軸響應速度不匹配等因素對輪廓精度都有較大影響。
與“旋轉電機+滾珠絲桿”進給方式相比,直線電機伺服系統由于消除了中間機械傳動鏈,從而避免了反向間隙、摩擦和動態剛度不足等缺點,可獲得高響應、高精度直線運動。本文的XY平臺驅動元件采用永磁直線同步電機,已發揮其高速動態響應,高跟蹤精度的優點。
在數控機床及許多領域的多軸聯動控制中,廣泛使用單軸獨立控制,通過減小各軸的跟蹤誤差間接減小輪廓誤差。本文的單軸速度控制器采用PDFF控制,它是一種二自由控制結構,可以兼顧系統的抗干擾性能與快速跟蹤性能。
而單純降低單軸跟蹤誤差有時并不能明顯地減小輪廓誤差,未此Koren提出了變增益交叉耦合控制,推導出輪廓誤差函數,然而,CETF中的等效被控對象含有參數不確定性,交叉耦合控制器參數的確定困難,為此,可采用自適應單神經元控制,神經網絡控制及模糊控制等方法,都達到一定的控制效果。
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